CN108002031A - 一种上下料装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及PCB生产加工技术领域，公开了一种上下料装置和方法，上下料装置包括主轴，固定于底座上；至少一个旋转臂，一端固定连接于所述主轴，另一端悬空；可升降吸附组件，滑动连接于所述旋转臂，用于吸附物料；控制组件，用于控制所述旋转臂绕所述主轴旋转，以及控制所述可升降吸附组件沿所述旋转臂滑动。该上下料装置集成于同一主轴上，通过控制组件、旋转臂、可升降吸附组件三者之间的相互配合关系，即可实现物料的取料和放料过程，提高了上下料工序的自动化程度，并且结构较为简单，安装成本以及后续维修成本均较低。

Description

一种上下料装置

技术领域

本发明涉及PCB生产加工技术领域，具体涉及一种上下料装置。

背景技术

随着电子工业技术的发展，市场对PCB(印刷电路板)的需求量越来越多，这就对PCB的生产和加工的效率和良率提出了越来越高的要求。

而目前，我国的PCB加工技术尚不成熟，在生产加工工序中往往需要借助人力进行上下料。一方面，需要耗费大量的用人成本和时间成本，另一方面，在加工工序中，往往会因操作人员的疏忽和技术上的失误而导致物料位置摆放的不到位，进而影响后续的加工工序。

为了解决上述问题，已经有一些生产厂家利用六关节机械手来实现PCB自动放入检测机，虽然关节机械手具有较高的柔性，能够提高自动化程度，但是其结构相当复杂，每个关节均需要配置转盘、转轴、电机和摆臂，生产制造成本较高，维护保养要求较为严格，检修困难。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题是六关节机械手结构复杂、成本高。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

本发明提供了一种上下料装置，包括：

主轴，固定于底座上；

至少一个旋转臂，一端固定连接于所述主轴，另一端悬空；

可升降吸附组件，滑动连接于所述旋转臂，用于吸附物料；

控制组件，用于控制所述旋转臂绕所述主轴旋转，以及控制所述可升降吸附组件沿所述旋转臂滑动。

可选地，所述旋转臂上设置有传动组件，所述可升降吸附组件通过滑块连接于所述传动组件。

可选地，所述传动组件为滑动丝杆或同步带或传动链条。

可选地，所述可升降吸附组件包括驱动气缸、导柱以及吸盘，所述吸盘在所述驱动气缸的驱动作用下沿所述导柱做升降运动。

可选地，所述控制组件包括：

伺服电机，与所述旋转臂电连接，用于驱动所述旋转臂绕所述主轴旋转，以及用于驱动所述滑块沿所述传动组件滑动；

可编程逻辑控制器，与所述伺服电机连接，用于发送控制信号至所述伺服电机。

可选地，还包括：

传动齿轮，设置于所述主轴的底端，与所述伺服电机连接，在所述伺服电机的驱动作用下带动靠近所述主轴底端的旋转臂旋转。

可选地，所述旋转臂的数量为两个。

可选地，所述主轴与所述旋转臂之间为铰接连接方式。

可选地，所述底座底部设置有万向轮。

本发明还提供了一种上下料方法，包括以下步骤：

控制组件控制旋转臂绕主轴旋转至物料摆放的方位；

所述控制组件控制可升降吸附组件沿所述旋转臂滑动至所述物料的正上方；

可升降吸附组件沿垂直方向上升或下降，直至贴合所述物料，将所述物料吸附住；

所述控制组件再次控制所述可升降吸附组件和所述旋转臂运转，将所述物料输送至规定的位置。

本发明的技术方案，具有如下优点：

本发明提供的上下料装置，在上下料时，通过控制组件控制旋转臂沿主轴旋转至相应的位置；然后控制滑动连接于旋转臂的吸附组件沿旋转臂滑动至相应的位置；再通过可升降吸附组件的上升或下降，使得吸附组件运动至物料摆放处，并吸附住物料；最后通过上述操作将物料输送至规定的位置后，吸附组件松开物料，即实现物料的上料或下料过程。该上下料装置集成于同一主轴上，通过控制组件、旋转臂、可升降吸附组件三者之间的相互配合关系，即可实现物料的取料和放料过程，提高了上下料工序的自动化程度，并且结构较为简单，安装成本以及后续维修成本均较低。

本发明提供的上下料装置，可升降吸附组件通过滑块连接于传动组件，即可升降吸附组件是通过滑块来实现在传动组件上的左右传动，该结构成本较低，且易实施。

本发明提供的上下料装置，传动组件可以为滑动丝杆或同步带或传动链条，选择较为广泛，灵活性强。

本发明提供的上下料装置，控制组件包括伺服电机和可编程逻辑控制器，通过可编程逻辑控制器发送控制信号至伺服电机，伺服电机根据收到的控制信号驱动旋转臂旋转以及控制滑块沿传动组件滑动。由于可编程逻辑控制器属于高精度的定位控制设备，精度高，稳定性好，且响应速度快，极大地提高了本发明控制组件的控制精度，有效提高了该上下料装置的工作效率。

本发明提供的上下料方法，通过控制组件、旋转臂、可升降吸附组件三者之间的相互配合关系，即可实现物料的取料和放料过程，提高了上下料工序的自动化程度，提高了上下料效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的上下料装置的结构示意图；

附图标记：

1-主轴；11-传动齿轮；

2-底座；21-万向轮；

3-旋转臂；31-传动组件；32-滑块；

4-可升降吸附组件；41-驱动气缸；42-导柱；43-吸盘；

51-伺服电机。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例

本实施例提供了一种上下料装置，包括主轴1、底座2、旋转臂3、可升降吸附组件4以及控制组件，其中，

主轴1固定于底座2上。一般地，主轴1与底座2之间可以是不可拆卸连接，也可以是可拆卸连接，可以根据实际情况而定。

优选地，底座2的底部设置有万向轮21，这样便可轻松移动整个上下料装置，提高了使用便利性。

旋转臂3的数量至少为一个，且旋转臂3的一端固定连接于主轴1，另一端悬空。旋转臂3能够以主轴1为中心轴旋转，一般地，旋转臂3与主轴1之间为铰接连接方式，也可以为其他可转动连接方式。

优选地，旋转臂3的数量为两个，即一个旋转臂3用于取料，另一个旋转臂3用于放料。

作为本实施例的其他可实施方式，旋转臂3的数量可以大于两个，即该上下料装置设置有多个取料旋转臂3和多个放料旋转臂3，均可以实现本发明的目的，属于本发明的保护范围。

可升降吸附组件4滑动连接于旋转臂3，用于吸附物料。具体地，旋转臂3上设置有传动组件31，传动组件31上设置有可沿传动组件滑动的滑块32，可升降吸附组件4固定连接于滑块32上，即可升降吸附组件4通过滑块32连接于传动组件31，可升降吸附组件4通过滑块32的滑动沿传动组件31滑动。

优选地，传动组件31为滑动丝杆或同步带或传动链条，选择较为广泛，灵活性强。

优选地，可升降吸附组件4包括驱动气缸41、导柱42以及吸盘43，驱动气缸41的输出端与吸盘43连接，吸盘43在驱动气缸41的驱动作用下沿导柱42做升降运动。其中，驱动气缸41或导柱42固定于滑块32上。取料时，吸盘43在驱动气缸41的驱动作用下，沿垂直方向运动(上升或下降)至物料摆放处，并吸附住物料；放料时，吸盘43在驱动气缸41的驱动作用下，沿垂直方向运动(上升或下降)至物料需摆放处，松开物料，将物料放置在相应的位置。

优选地，吸盘43为真空吸盘43，利用负压将物料吸附住，通过充气至吸盘43内实现释放物料。

控制组件用于控制旋转臂3绕主轴1旋转，以及控制可升降吸附组件4沿旋转臂3滑动。

优选地，控制组件包括伺服电机51和可编程逻辑控制器。其中，

伺服电机51与旋转臂3电连接，用于驱动旋转臂3绕主轴1旋转，以及用于驱动滑块32沿传动组件滑动。

一般地，每个旋转臂3均有对应的伺服电机51，如此，可实现对旋转臂3的独立控制，并且，当其中一个伺服电机51出现故障时，不会影响其他旋转臂3的正常使用。

优选地，主轴1的底端设置有传动齿轮11，传动齿轮11与伺服电机51连接，在伺服电机51的驱动作用下，传动齿轮11能够带动靠近主轴1底端的旋转臂3旋转。其余旋转臂3则由对应的伺服电机51直接驱动而旋转。

可编程逻辑控制器与伺服电机51连接，用于发送控制信号至伺服电机51。一般地，可根据实验数据，预先在可编程逻辑控制器中设定好旋转臂3需旋转的角度，以及可升降吸附组件4需滑动的位移等数据，当实际使用时，可直接调用上述数据，并转变为控制信号，发送至伺服电机51。

由于可编程逻辑控制器属于高精度的定位控制设备，精度高，稳定性好，且响应速度快，极大地提高了本发明控制组件的控制精度，有效提高了该上下料装置的工作效率。

以一个取料旋转臂和一个放料旋转臂为例，该上下料装置的工作过程为：

可编程逻辑控制器发出控制信号至取料旋转臂的伺服电机，伺服电机驱动取料旋转臂旋转至相应的位置，然后驱动滑块带动可升降吸附组件沿传动组件滑动至对应的位置，可升降吸附组件中的驱动气缸驱动吸盘沿导柱沿垂直方向运动至待取物料放置处，并利用吸盘吸附住物料。在伺服电机和旋转臂以及可升降吸附组件的配合作用下，物料被输送至需要放置的位置，通过吸盘释放物料，完成取料。放料的过程类似于上述取料过程，是通过放料旋转臂和可升降吸附组件将物料从前述放置的位置转移至相应的位置。

需要说明的是，放料旋转臂在执行放料操作时，取料旋转臂也在执行取料操作，两者同时进行，有利于提高上下料效率。

本发明提供的上下料装置，在上下料时，通过控制组件控制旋转臂3沿主轴1旋转至相应的位置；然后控制滑动连接于旋转臂3的吸附组件沿旋转臂3滑动至相应的位置；再通过可升降吸附组件4的上升或下降，使得吸附组件运动至物料摆放处，并吸附住物料；最后通过上述操作将物料输送至规定的位置后，吸附组件松开物料，即实现物料的上料或下料过程。该上下料装置集成于同一主轴1上，通过控制组件、旋转臂3、可升降吸附组件4三者之间的相互配合关系，即可实现物料的取料和放料过程，提高了上下料工序的自动化程度，并且结构较为简单，安装成本以及后续维修成本均较低。

需要说明的是，本实施例中的物料可以是PCB，也可以为其他工业生产中的其他物料，均适用于本发明。

本实施例还提供了一种上下料方法，包括以下步骤：

步骤S1、控制组件控制旋转臂3绕主轴1旋转至物料摆放的方位；

步骤S2、控制组件控制可升降吸附组件4沿旋转臂3滑动至物料的正上方；

步骤S3、可升降吸附组件4沿垂直方向上升或下降，直至贴合物料，将物料吸附住；

步骤S4、控制组件再次控制可升降吸附组件4和旋转臂3运转，将物料输送至规定的位置。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种上下料装置，其特征在于，包括：

主轴(1)，固定于底座(2)上；

至少一个旋转臂(3)，一端固定连接于所述主轴(1)，另一端悬空；

可升降吸附组件(4)，滑动连接于所述旋转臂(3)，用于吸附物料；

控制组件，用于控制所述旋转臂(3)绕所述主轴(1)旋转，以及控制所述可升降吸附组件(4)沿所述旋转臂(3)滑动。

2.根据权利要求1所述的上下料装置，其特征在于，所述旋转臂(3)上设置有传动组件(31)，所述可升降吸附组件(4)通过滑块(32)连接于所述传动组件(31)。

3.根据权利要求2所述的上下料装置，其特征在于，所述传动组件(31)为滑动丝杆或同步带或传动链条。

4.根据权利要求1所述的上下料装置，其特征在于，所述可升降吸附组件(4)包括驱动气缸(41)、导柱(42)以及吸盘(43)，所述吸盘(43)在所述驱动气缸(41)的驱动作用下沿所述导柱(42)做升降运动。

5.根据权利要求2所述的上下料装置，其特征在于，所述控制组件包括：

伺服电机(51)，与所述旋转臂(3)电连接，用于驱动所述旋转臂(3)绕所述主轴(1)旋转，以及用于驱动所述滑块(32)沿所述传动组件(31)滑动；

可编程逻辑控制器，与所述伺服电机(51)连接，用于发送控制信号至所述伺服电机(51)。

6.根据权利要求5所述的上下料装置，其特征在于，还包括：

传动齿轮(11)，设置于所述主轴(1)的底端，与所述伺服电机(51)连接，在所述伺服电机(51)的驱动作用下带动靠近所述主轴(1)底端的旋转臂(3)旋转。

7.根据权利要求1所述的上下料装置，其特征在于，所述旋转臂(3)的数量为两个。

8.根据权利要求1所述的上下料装置，其特征在于，所述主轴(1)与所述旋转臂(3)之间为铰接连接方式。

9.根据权利要求1所述的上下料装置，其特征在于，所述底座(2)底部设置有万向轮(21)。

10.一种上下料方法，其特征在于，包括以下步骤：

控制组件控制旋转臂(3)绕主轴(1)旋转至物料摆放的方位；

所述控制组件控制可升降吸附组件(4)沿所述旋转臂(3)滑动至所述物料的正上方；

所述可升降吸附组件(4)沿垂直方向上升或下降，直至贴合所述物料，将所述物料吸附住；

所述控制组件再次控制所述可升降吸附组件(4)和所述旋转臂(3)运转，将所述物料输送至规定的位置。